JP4477336B2 - Zoom lens and an electronic imaging apparatus using the same - Google Patents

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Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを用いた電子撮像装置に関し、特に、ズームレンズ等の光学系部分の工夫により、奥行き方向の薄型化を実現したビデオカメラやデジタルカメラ等の電子撮像装置に適したズームレンズに関するものである。 The present invention relates to an electronic image pickup apparatus using the zoom lens and the same, by devising the optical system portion such as a zoom lens, suitable for electronic imaging device such as a video camera and a digital camera that achieves the depth direction of the thin the present invention relates to a zoom lens.

近年、銀塩35mmフィルム(135フォーマット)カメラに代わる次世代カメラとして、デジタルカメラ(電子カメラ)が注目されてきている。 In recent years, as a next-generation camera to replace the silver 35mm film (135 format) camera, a digital camera (electronic cameras) have been attracting attention. さらに、それは業務用高機能タイプからポータブルな普及タイプまで、幅広い範囲でいくつものカテゴリーを有するようになってきている。 In addition, it is from a high-function type for professional use to the portable low-end type, have come to have a number of categories in a wide range.

カメラの奥行き方向を薄くするのに最大のネックとなっているのは、光学系、特にズームレンズ系の最も物体側の面から撮像面までの厚みである。 It has become the biggest bottleneck in diminishing the depth direction of the camera is the thickness of an optical system, in particular from the surface closest to the object side of the zoom lens system to the imaging surface. 最近におけるカメラボディ薄型化技術の主流は、沈胴式鏡筒を採用することである。 The mainstream of the camera body thinning technology in recent is to employ a collapsible lens barrel. この沈胴式鏡筒は、撮影時には光学系がカメラボディ内から突出しているが、携帯時には収納する構造になっている。 The collapsible lens barrel, when shooting is optical system protrudes from the camera body has a structure to house the portable time. この沈胴式鏡筒に用いられる光学系の例としては、特許文献1、特許文献2、特許文献3等のものがある。 Examples of the optical system used in this collapsible lens barrel, Patent Documents 1 and 2, there is such Patent Document 3. これらは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1群、正の屈折力を含む第2群を有しており、共に変倍時には移動する。 These are in order from the object side, a first lens unit having a negative refractive power, and a second group including a positive refractive power and moves when both zooming.

また、最近では、光学系の光路(光軸)を、ミラーやプリズム等の反射光学素子で折り曲げる構成をとるものも出現している(非特許文献1)。 In recent years, the optical path of the optical system (optical axis), has also emerged that a configuration for bending a reflective optical element such as a mirror or a prism (Non-Patent Document 1). この構成では、上記沈胴式鏡筒に見られるような、カメラの使用状態への立ち上げ時間(レンズのせり出し時間)がない。 In this configuration, as seen in the collapsible lens barrel, there is no start-up time to the usage state of the camera (protruding times lens). また、防水・防塵上も好ましく、また、奥行き方向が極めて薄いカメラとすることができる。 Also, preferably waterproof and on dustproof, also it can be the depth direction is a very thin camera. この構成における光学系は、最も物体側のレンズ群を位置固定レンズ群とし、その中に反射光学素子を設けている。 An optical system in this configuration, the most object-side lens unit and the position fixed lens group, a reflecting optical element provided therein. そして、以降の光路はカメラボディの縦あるいは横方向に折り曲げ、奥行き方向の寸法を極力薄くしている。 Then, since the optical path is bent in the vertical or horizontal direction of the camera body, and as thin as possible the depth dimension.
特開平11−194274号公報 JP 11-194274 discloses 特開平11−287953号公報 JP 11-287953 discloses 特開2000−9997号公報 JP 2000-9997 JP

しかしながら、特許文献1、特許文献2、特許文献3等の光学系は、広角端での画角が不十分であり、画角を確保した場合、レンズ系が大きくなり分厚くなることが問題である。 However, Patent Documents 1 and 2, an optical system such as a patent document 3 is insufficient angle of view at the wide angle end, when securing a field angle, it is a problem that the lens system becomes thicker increases . また、非特許文献1の光学系では、ある程度の画角を確保するために、光路を折り曲げるための反射面よりも物体側に、必ず発散面を設けることになる。 Further, the optical system of the non-patent document 1, in order to ensure a certain degree of angle, on the object side of the reflecting surface for bending the optical path, so that always provided diverging surface. その場合、歪曲収差の発生を少なくするために、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズを設けることになる。 In this case, in order to reduce the generation of distortion, thereby providing a negative meniscus lens having a concave surface directed toward the image side. これでは、奥行き方向の厚みを減らす本来の目的に反する。 This is contrary to the original purpose of reducing the depth direction of the thickness. また、光路を折り曲げる方式の場合は、プリズムやミラー等の反射光学素子の光学有効面を小さく抑えないと、光路折り曲げが成立しないため、広角化が困難な状況にある。 In the case of method for bending an optical path, unless suppressed the optically effective surface of the reflective optical element such as a prism or a mirror, the optical path bending is not satisfied, wide angle is in a difficult situation.

本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高ズーム比、明るいF値、広い画角等の高い光学仕様性能を有するズームレンズを搭載しながらも、奥行き方向が極めて薄い電子撮像装置とそのためのズームレンズを提供することである。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and its object is high zoom ratio, a bright F value, while equipping the zoom lens having high optical performance specifications wide angle of view is that the depth direction to provide a very thin electronic imaging device and a zoom lens for it.

上記目的を達成するための本発明のズームレンズは、最も物体側のレンズ群に光路を折り曲げるための反射面を有し、そのレンズ群の最も物体側の面頂から前記反射面までの光軸に沿った長さdと、前記反射面から光路沿いを像側に向かって最初に位置する正レンズの外形形状(光軸に直角な断面形状)における光路折り曲げ位置より物体側の光軸と平行な方向の寸法aとが、以下の条件を満足することを特徴とするものである。 The zoom lens of the present invention for achieving the above object has a reflecting surface for bending the optical path in the lens group closest to the object side, the optical axis from the vertex closest to the object side of the lens group to the reflecting surface parallel to the length d along an optical axis of the object side of the optical path bending position in the outer shape of the positive lens (perpendicular cross section to the optical axis) is located in the first toward the optical path along the image side from the reflecting surface the direction of the dimension a, such that and is characterized by satisfying the following conditions.

0.6f W <d<1.5f W・・・(1) 0.6f W <d <1.5f W ··· (1)
1.2f W <a<3.0f W・・・(2) 1.2f W <a <3.0f W ··· (2)
ただし、f Wはズームレンズ全系の広角端の焦点距離である。 However, f W is the focal length at the wide angle end of the zoom lens system.

本発明のもう1つのズームレンズは、最も物体側のレンズ群に光路を折り曲げるための反射面を有し、そのレンズ群の最も物体側の面頂から前記反射面までの光軸に沿った長さdが以下の条件を満足し、前記反射面から光路沿いを像側に向かって最初に位置する正レンズの外形形状(光軸に直角な断面形状)が、光路折り曲げ位置より物体側の光軸と平行な方向の寸法が最短となる円以外の形状であることを特徴とするものである。 Another zoom lens of the present invention has a most object-side reflecting surface for bending the optical path in the lens group, the length along the optical axis between the most object side of the vertex of the lens group to the reflecting surface is satisfied d the following conditions, the outer shape of the positive lens positioned initially toward the optical path along the image side from the reflecting surface (perpendicular cross section to the optical axis), the object side of the optical path bending position light it is characterized in that the direction parallel to the axis of the dimensions has a shape other than a circle having the shortest.

0.6f W <d<1.5f W・・・(1) 0.6f W <d <1.5f W ··· (1)
ただし、f Wはズームレンズ全系の広角端の焦点距離である。 However, f W is the focal length at the wide angle end of the zoom lens system.

以下に、本発明のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。 Hereinafter, the operation and for, the above-described configuration, in the zoom lens of the present invention.

ズームレンズが光路折り曲げ型の場合、ズームレンズの奥行き方向の寸法は、最も物体側の面頂から光路を折り曲げるための反射面(以下、単に「反射面」とする。)までの距離で決まる事が多い。 If the zoom lens is the optical path bending type, the depth dimension of the zoom lens, the most object side reflecting surface for bending the optical path from the vertex (hereinafter, simply referred to as "reflection surface".) That depends on the distance to the there are many. 本発明のズームレンズでは、この反射面が、最も物体側に配置されたレンズ群G1(以下、単に「レンズ群G1」とする。)に配置されている。 In the zoom lens of the present invention, the reflective surface, closest to the object placed lens group side G1 (hereinafter, simply. For a "lens group G1") are arranged in. そのため、レンズ群の最も物体側の面頂から反射面までの光軸に沿った長さdが、ズームレンズ(光学ユニット)の奥行き方向の寸法を決めてしまうことになる。 Therefore, the length d along the optical axis between the most object side of the vertex of the lens unit to the reflecting surface, so that would determine the depth dimension of the zoom lens (optical unit). また、反射面以外にもレンズを備えているため、レンズの外形が薄型化に影響する。 Further, since also includes a lens other than the reflective surface, the outer shape of the lens affects the thickness. 例えば、光路に沿って反射面から像側に向かった時、本発明のズームレンズでは、最初に正レンズがある。 For example, when toward the image side from the reflecting surface along the optical path, the zoom lens of the present invention, there is first a positive lens. この正レンズの外形形状(光軸に直角な断面形状)に着目すると、光路折り曲げ位置より物体側の光軸と平行な方向の寸法aが重要になる。 Focusing on the outer shape of the positive lens (perpendicular cross section to the optical axis), parallel to the optical axis direction of the dimension a of the object side of the optical path bending position is important.

条件(1)の上限である1.5f W 、条件(2)の上限である3.0f Wを上回ると、光学ユニットの奥行き寸法が大きくなりすぎて、本発明の上記目的達成が困難となる。 The upper limit is a 1.5f W conditions (1), exceeds the 3.0f W which is the upper limit of the condition (2), the depth dimension of the optical unit becomes too large, achieve the object becomes difficult to the present invention . また、下限値であるそれぞれ0.6f W 、1.2f Wを下回ると、広い画角の確保が困難となる。 Further, each of which is the lower limit 0.6F W, below the 1.2f W, ensuring a wide angle of view becomes difficult.

なお、条件(1)、(2)に関して、少なくとも以下の何れか一方を満たすと、より望ましい。 The condition (1), with respect to (2), satisfies at least one of the following, more desirable.

0.7f W <d<1.4f W・・・(1') 0.7f W <d <1.4f W ··· (1 ')
1.3f W <a<2.5f W・・・(2') 1.3f W <a <2.5f W ··· (2 ')
また、少なくとも以下の何れか一方を満たすと、さらに望ましい。 Further, when satisfying at least one of the following, further preferred.

0.8f W <d<1.3f W・・・(1”) 0.8f W <d <1.3f W ··· (1 ")
1.4f W <a<2.0f W・・・(2”) 1.4f W <a <2.0f W ··· (2 ")
また、本発明のズームレンズは、条件(1)、(2)を満足する代わりに、条件(1)を満たしつつ、正レンズが所定の外形形状を有するようにしても良い。 In the zoom lens of the present invention, the condition (1), instead of satisfying the expression (2), while satisfying the condition (1), the positive lens may have a predetermined outer shape. この正レンズは、反射面から光路沿いを像側に向かった時に、最初に位置するレンズである。 The positive lens, when headed an optical path along the image side from the reflecting surface, a lens positioned first. また所定の形状とは円以外の形状であって、この場合、光軸に直角な方向における断面形状における形状である。 Also a shape other than circle a predetermined shape, in this case, a shape of the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the optical axis. より具体的には、図4に示すように、光路折り曲げ位置より物体側の光軸と平行な方向の寸法aが最短となる形状となる。 More specifically, as shown in FIG. 4, a shape parallel to the optical axis direction of the dimension a of the object side of the optical path bending position is shortest.

本発明のようなズームレンズにおいては、レンズ群G1内の光線高が高くなることが薄型化に関して致命的になる。 In the zoom lens as in the present invention, ray height in the lens group G1 that is high becomes fatal respect thinner. 特に、レンズ群G1が正の屈折力を有する場合にその傾向が顕著となるため、上記のような構成を用いると、効果的である。 In particular, since the tendency is remarkable when the lens group G1 having positive refractive power, the use of the above configuration is effective. また、レンズ群G1が正の屈折力を有する場合は、レンズ群G1内の光線高をできるだけ低くするため、そのレンズ群G1内の各エレメントの屈折力が高くなる。 Further, when the lens group G1 having positive refractive power, in order to reduce as possible the ray height in the lens group G1, the refractive power of each element in the lens group G1 increases. そのため、収差補正が困難となりやすい。 For this reason, it tends to be difficult to correct aberrations. そこで、その反射面から像側に向かって最初の正レンズには、非球面を導入することが望ましい。 Therefore, the first positive lens toward the image side from the reflecting surface, it is desirable to introduce an aspherical surface.

また、レンズ群G1内の反射面は、その前後の媒質屈折率ができるだけ高い方が小型化しやす。 Further, the reflecting surface of the lens group G1, ease compact before and after the medium refractive index is as high as possible is. そのいため、この反射面はプリズムの一部の面であることが望ましい。 Its fried, the reflective surface is preferably a part of the surface of the prism.

なお、奥行き方向を薄くするために、そのプリズムはズームレンズ系の最も物体側に配置するのがよい。 In order to reduce the depth direction, the prism is better to place the most object side of the zoom lens system. そのプリズムよりも物体側に何らかの光学素子があると、その分だけ奥行きが厚くなる。 If there is any optical element on the object side than its prism, the depth is increased by that amount. 一方、プリズム内の光線高を低くするためには、その反射面よりも物体側に負の屈折力、像側に正の屈折力を配置するのが良い。 Meanwhile, in order to reduce the ray height in the prism, the negative refractive power on the object side of the reflecting surface thereof, is good to place the positive refractive power on the image side. このようにすることで、入射瞳位置を極力浅くすることができる。 In this way, it is possible to minimize shallow entrance pupil position. そこで、本発明のズームレンズでは、反射面よりも物体側に負の屈折力を配置するために、 プリズム用いる。 Therefore, in the zoom lens of the present invention, in order to place a negative refractive power on the object side of the reflecting surface, the prism is used. すなわち、プリズムの物体側の面(入射面)を物体側に向かって凹面、つまり発散面としている。 That is, a concave, i.e. diverging surface of the object-side surface of the prism (incident surface) toward the object side. ただし、レンズ系の最も物体側の面が物体側に凹面を向けた構成になっていると、歪曲収差をはじめ、軸外諸収差が発生しやすい。 However, the most object-side surface of the lens system has a configuration having a concave surface facing the object side, including distortion, off-axis aberrations are liable to occur. そこで、最も物体側の凹面を非球面にて構成するのがよい。 Therefore, it is preferable to constitute at least a concave surface on the object side aspherical. それも、光軸から離れる程曲率が弱くなる非球面にするのがよい。 It even better to the aspherical surface as the curvature becomes weaker away from an optical axis.

以下、レンズ群G1を薄くするにあたって、レンズ群G1以外の部位に関する条件について言及する。 Hereinafter, in order to thin the lens group G1, refer condition regarding portions other than the lens group G1. 先にも述べた通り、レンズ群G1を薄くするには、入射瞳位置を極力浅くするのがよい。 As mentioned earlier, the thinner the lens group G1, it is preferable to minimize shallow entrance pupil position. つまり、最も物体側の面から開口絞りまでの光路長を、できる限り短くするのがよい。 In other words, most of the optical path length from the object-side surface to the aperture diaphragm, it is preferable as short as possible. そのために、反射面より像側に開口絞りを配置する。 Therefore, the aperture stop is disposed the reflecting surface on the image side. そして、その反射面と開口絞りとの間に配置するレンズ部品数を、3枚以下とするのがよい。 Then, the number of lens components arranged in between the reflective surface and the aperture stop, it is preferable to three or less. つまり、この間に配置するレンズ部品の数は、変倍機能と変倍時の色収差発生を抑制するために必要な数に留める。 That is, the number of lens components arranged in the meantime is kept to the required number in order to suppress the chromatic aberration generated at the time of zooming function and zooming. そして、その他の残存収差は、媒質屈折率と非球面で補正するようにする。 The other residual aberrations are to be corrected with a medium refractive index and an aspherical surface. そこで、その反射面と開口絞りとの間の非球面数は、3面以上とするのがよい。 Therefore, the aspherical surface number between the reflecting surface and the aperture stop is preferably set to 3 or more sides.

なお、奥行き方向の厚さを薄くするあまりに、撮影画角が狭くては意味がない。 It should be noted that, in too to reduce the depth direction thickness, there is no meaning is narrow angle of view. したがって、本発明のズームレンズの場合、広角端における物体側での対角画角は、歪曲収差込み(実際に発生している歪曲収差を考慮した)で65°以上する。 Therefore, when the zoom lens of the present invention, the diagonal angle of view on the object side at the wide angle end, to 65 ° or more included distortion (considering distortion actually generated). このようにすることで、初めて薄型で広角という意味が出てくる。 By doing so, come the first time out of the sense of wide-angle and thin.

また、光路折り曲げ方向を、電子撮像素子の撮像面の短辺方向とするのがよい。 Further, the optical path bending direction, it is preferable to the short side direction of the imaging surface of an electronic image pickup device. 逆にいうと、電子撮像素子は、その短辺方向が、光路折り曲げ位置より物体側の光軸の方向に略平行になるように配置するのがよい。 Conversely, the electronic imaging device, the short side direction, it is preferable to arrange substantially in parallel to the direction of the optical axis of the object side of the optical path bending position. このようにすると、光学系を薄くして、かつ、画角を確保しやすい。 In this way, by reducing the optical system, and easy to ensure angle.

あるいは、画角を確保しやすくする別の方法として、ズームレンズに意図的に大きな樽型歪曲収差を持たせる方法がある。 Alternatively, as another method to facilitate securing the angle, there is a method of intentionally have a large barrel distortion in the zoom lens. この場合、電子撮像素子で撮像して得られた画像データに、その歪曲収差を補償する画像処理を施す。 In this case, the image data obtained by imaging by the electronic image pickup device performs image processing to compensate for the distortion. すなわち、光学的な歪曲収差による画像のゆがみを電子的に変化させることで、歪曲収差を補正した画像データとして出力可能に構成するとよい。 That is, the distortion of the image due to optical distortion by changing electronically, may output can be configured as an image data obtained by correcting the distortion.

以上、薄型化するために、レンズ群G1に反射面を設ける構成を示した。 Above, in order to thin, showing the configuration of providing a reflecting surface in lens group G1. また、さらに細部に工夫を入れることで、広い画角を維持しながらより薄型化が可能であることを示した。 In addition, by further inserting the device into the details, and that it can be more thinned while maintaining a wide angle of view. なお、本発明のズームレンズにおけるレンズ群G1は、正の屈折力を有している。 The lens unit G1 in the zoom lens of the present invention has a positive refractive power. このレンズ群G1は、像面に対し変倍を目的とした移動はない。 The lens unit G1 is not moved for the purpose of scaling to the image plane. このレンズ群G1の構成は、反射面よりも物体側の合成屈折力が負、反射面よりも像側の合成屈折力が正となっている。 The configuration of the lens group G1, composite refractive power of the object side of the reflecting surface is negative, the composite refractive power of the image side of the reflecting surface is positive.

また、本発明のズームレンズは、物体側から光路に沿って順に、負の屈折力を有する移動レンズ群V 1 、と正の屈折力を有するレンズ群V 2を含んで構成されている。 In the zoom lens of the present invention, in order along from the object side in the optical path, it is configured to include a lens group V 2 having a moving lens group V 1 having a negative refractive power, positive refractive power. レンズ群V 2は、広角端から望遠端に変倍する際に単調に物体側に移動する。 Lens group V 2 is moved monotonously toward the object side upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end. この構成において、入射瞳位置を極力浅くしつつも効率的な変倍が可能なように、全系が広角端状態のときの移動レンズ群V 1 、V 2の倍率が、以下の条件を満たすようにすることが望ましい。 In this configuration, the entrance pupil position to allow also an efficient zooming while utmost shallow, the entire system is the magnification of the moving lens group V 1, V 2 when the wide-angle end state, satisfy the following conditions it is desirable that way.

−1.0≦β 1W ≦−0.40 ・・・(3) -1.0 ≦ β 1W ≦ -0.40 ··· ( 3)
−1.0≦β 2W ≦−0.40 ・・・(4) -1.0 ≦ β 2W ≦ -0.40 ··· ( 4)
ただし、β 1W 、β 2Wはそれぞれレンズ群V 1 、V 2の広角端における倍率である。 However, β 1W, β 2W is the magnification in each wide-angle end of the lens group V 1, V 2.

条件(3)の下限の−1.0を下回ると、レンズ群V 1の移動による変倍比が小さくなりやすい。 Below the -1.0 lower limit of the condition (3), the zoom ratio by moving the lens group V 1 is likely to be small. また、上限の−0.40を越えると、レンズ群V 2の移動による変倍比が小さくなりやすい。 On the other hand, if it exceeds -0.40 upper limit, magnification ratio by the movement of the lens group V 2 is likely to be small. 条件(3)の範囲内の場合には、レンズ群V 2の倍率は条件(4)のようになる。 If the range of the condition (3) is the magnification of the lens group V 2 is as condition (4). そして、少なくとも以下の何れか一方を満たすと、より望ましい。 When satisfy at least one of the following conditions, and more desirable.

−0.9≦β 1W ≦−0.45 ・・・(3') -0.9 ≦ β 1W ≦ -0.45 ··· ( 3 ')
−0.9≦β 2W ≦−0.45 ・・・(4') -0.9 ≦ β 2W ≦ -0.45 ··· ( 4 ')
さらに、少なくとも以下の何れか一方を満たすと、さらに望ましい。 Furthermore, satisfies at least one of the following, further preferred.

−0.8≦β 1W ≦−0.5 ・・・(3”) -0.8 ≦ β 1W ≦ -0.5 ··· ( 3 ")
−0.8≦β 2W ≦−0.5 ・・・(4”) -0.8 ≦ β 2W ≦ -0.5 ··· ( 4 ")
上記のように、レンズ群G1は、光路折り曲げや光線高の関係で大きくなりがちになる。 As described above, the lens group G1 will likely increase in relation to the optical path bending or ray height. このレンズ群G1を極力小さく薄くするには、入射瞳位置をできるだけ入射面から浅くすることが重要になる。 To thin minimizing the lens group G1, be shallower from the incident surface as possible entrance pupil position becomes important. そのためには、開口絞りまでの光学部品点数を極力少なくすることが重要である。 For this purpose, it is important to minimize the number of optical components up to the aperture stop. また、開口絞りよりも物体側の各レンズ群は、物体側から光路に沿って順に、発散成分、収斂成分の順で構成することが好ましい。 Further, the lens units on the object side than the aperture stop, in order along from the object side in the optical path, the divergent component is preferably configured in the order of astringent components. 本発明のズームレンズでは、レンズ群G 1とレンズ群V 1を、合わせて僅か4部品で構成している。 In the zoom lens of the present invention, a lens group G 1 and the lens unit V 1, is constituted by only four parts to fit.

また、本発明のズームレンズでは、レンズ群G 1とレンズ群V 1との合成系による像点、(つまり、レンズ群V 2以降の合成系に対する物点)が、被写体側に遠くなりやすい。 In the zoom lens of the present invention, an image point by the combined system of the lens group G 1 and the lens unit V 1, (i.e., the object point relative to the lens unit V 2 and subsequent synthesis system) is prone farther on the object side. そのためにレンズ群V 2以降の合成系の倍率が小さくなりがちで、レンズ群の移動量を大きくしても倍率を稼ぎ難い傾向にある。 Therefore lens group V 2 magnification subsequent synthesis system tends small, in large hard earn magnification even tend to the amount of movement of the lens unit. そこで、レンズ群V 2のパワーをできるだけ強くし、かつ、主点をできるだけ物体側に位置する。 Therefore, strong as possible the power of the lens group V 2, and, as much as possible located on the object side principal point. 具体的には、レンズ群V 2の内部構成を、正レンズ、正レンズ、負レンズとする。 Specifically, the internal configuration of the lens group V 2, the positive lens, a positive lens, a negative lens. そして、偏心敏感度が大きな負レンズとその直前の正レンズを接合させている。 The sensitivity to decentration is by joining a large negative lens and the positive lens of the immediately preceding. また、レンズ群V 1も部品点数を減らしながら負の屈折力を強めるために、負レンズを両凹レンズとしている。 Further, in order lens group V 1 also strengthen the negative refractive power while reducing the number of parts, has a negative lens and a biconcave lens. つまり、レンズ群V 1は、物体側から光路に沿って順に、両凹レンズと正レンズの2枚で構成している。 That is, the lens group V 1 was, in order along from the object side in the optical path, it is constituted by two double-concave lens and a positive lens. また、レンズ群V 2は、物体側から光路に沿って順に、正の単レンズと、正レンズ、像側に強い凹面を向けた負レンズの接合レンズ成分の2群3枚にて構成するとよい。 The lens group V 2 comprises, in order along from the object side in the optical path, and a positive single lens, a positive lens, may be configured in two groups 3 cemented lens component having a negative lens having a strong concave surface on the image side .

また、レンズ群V 1とV 2との間に、像面に対して略位置が固定である開口絞りを配置する。 Between the lens group V 1 and V 2, to place the aperture stop substantially located is fixed with respect to the image plane. そして、その開口絞りよりも光路入射側には、プリズム1要素と3枚以下の単レンズとなるように構成するのがよい。 Then, the optical path incident side than the aperture stop, it is preferable to configure such that the prism 1 element and three following single lens.

さらに、変倍時の収差変動を補正する関係で、レンズ群V 1とV 2で非球面を合計4面とするのが良い。 Furthermore, in relation to correct the aberration fluctuation during zooming, it is good to the aspherical total four surfaces in the lens group V 1 and V 2. あるいは、レンズ群V 1とV 2で、それぞれ非球面を2面ずつ用いるのがよい。 Alternatively, the lens group V 1 and V 2, it is preferable to use two by two aspherical surface respectively.

ところで、電子撮像装置では、ズームレンズ介して結像された像を、電子撮像素子にて撮像する。 Meanwhile, in the electronic imaging device, the image formed through the zoom lens is imaged by the electronic imaging device. また、電子撮像装置では、撮像で得られた画像データに画像処理を施すことができる。 Further, in the electronic imaging device can perform image processing on the image data obtained by the imaging. この画像処理としては、例えば、歪曲収差を変化させる処理があり、電子撮像装置はこのような処理を施して画像データとして出力できる。 As the image processing, for example, there is a process of changing the distortion, the electronic imaging device can be output as image data by applying such a process. このような電子撮像装置に、本発明のズームレンズを搭載する場合、本発明のズームレンズが略無限遠物点合焦時に、以下の条件を満足するようにした方がよい。 Such electronic imaging device, when mounting the zoom lens of the present invention, when the zoom lens of the present invention is focused substantially infinite object point focusing, it is better to so as to satisfy the following condition.

0.8<y 07 /(f W・ tanω 07W )<0.96 ・・・(5) 0.8 <y 07 / (f W · tanω 07W) <0.96 ··· (5)
ただし、電子撮像素子の有効撮像面内(撮像可能な面内)で中心から最も遠い点までの距離(最大像高)をy 10とすると、y 07 =0.7y 10 、ω 07Wは広角端における撮像面上の中心からy 07の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度である。 However, when the effective image pickup plane of the electronic imaging device the distance to the farthest point from the center in (imageable plane) (maximum image height) and y 10, y 07 = 0.7y 10 , ω 07W wide angle end it is the angle with respect to the optical axis direction of an object point corresponding to an image point formed at a position of y 07 from the center of the imaging surface at.

特に、広角端近傍の焦点距離にて意図的に歪曲収差を発生させ、撮像後に電気的に画像処理して歪曲収差を補正する方法を導入するのは、光学系の奥行きの薄型化と広画角化(歪曲収差込みの垂直方向の画角が38°以上)が最大の狙いである。 In particular, intentionally generate distortion at the focal length at the wide angle end vicinity, to introduce a method of correcting distortion in electrical image processing after imaging, thinning of depth of the optical system and a wide field keratinocytes (is 38 ° or more vertical angle inclusive distortion) is the maximum aim of. これにより、光学系を肥大化させずに、広い画角の情報を取り込むことが可能となる。 Thus, without enlarging the optical system, it is possible to capture information wide angle. この時、樽型に歪んだ像は、電子撮像素子にて光電変換され、画像データとして得られる。 At this time, the distorted image in a barrel shape, is photoelectrically converted by the electronic image pickup device is obtained as image data. そして、電子撮像装置の信号処理系にて、形状変化に相当する加工(画像処理)が電子的に施される。 Then, the signal processing system of the electronic imaging device, processing corresponding to the shape change (image processing) is electronically performed. このようにすることで、光学的な歪曲収差が補正された画像になる。 In this manner, the image optical distortion is corrected. その結果、最終的に電子撮像装置より出力された画像データを表示装置にて表示しても、被写体形状に略相似した画像になる。 As a result, even when displaying the final image data outputted from the electronic imaging device by the display device, the image substantially similar to the subject shape.

ここで、無限遠物体を結像して得られた像に歪曲収差がない場合は、 Here, when there is no distortion in the image obtained by imaging an infinite object is
f=y/ tanω f = y / tanω
が成立する。 There is established. ただし、yは像点の光軸からの高さ、fは結像系の焦点距離、ωは撮像面上の中心からyの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度である。 However, y is the height of the image point from the optical axis, f is the focal length of the imaging system, omega is an angle with respect to the optical axis direction of an object point corresponding to an image point formed at a position of y from the center of the image pickup surface is there. 結像系に樽型の歪曲収差がある場合は、 If the imaging system is barrel distortion is
f>y/ tanω f> y / tanω
となる。 To become. つまり、fとyを一定とするならば、ωは大きな値となる。 In other words, if the constant f and y, omega is a large value.

条件(5)は、ズーム広角端における樽型歪曲の度合いを規定したものである。 Condition (5) is obtained by defining the degree of barrel distortion at the zoom wide-angle end. 上限の0.96を越えて1前後の値をとる場合は、歪曲収差が光学的に良く補正されたことに相当する。 If over 0.96 max takes a value of around 1, it corresponds to the distortion is optically well corrected. ただし、光学系の小型さを維持しながら広い視野角にわたって像として取り込むという点において、決して有利ではない。 However, in that taken in as an image over a wide viewing angle while maintaining the compactness of the optical system, no means advantageous. 下限の0.8を下回ると、光学系の歪曲収差による画像歪みを画像処理にて補正した場合、画角周辺部の放射方向への引き伸ばし率が高くなりすぎて画像周辺部の鮮鋭度の劣化が目立つようになってしまう。 Below the 0.8 lower limit, when corrected for image distortion due to the distortion of the optical system in the image processing, the deterioration of the sharpness of the image peripheral portion stretching ratio becomes too high in the radial direction of the peripheral areas of the field angle become so noticeable.

なお、以下の満たすと、より望ましい。 Note that satisfies the following more desirable.

0.85<y 07 /(f W・ tanω 07W )<0.95 ・・・(5') 0.85 <y 07 / (f W · tanω 07W) <0.95 ··· (5 ')
さらに、以下を満たすと、さらに望ましい。 Furthermore, when satisfying the following further desirable.

0.88<y 07 /(f W・ tanω 07W )<0.94 ・・・(5”) 0.88 <y 07 / (f W · tanω 07W) <0.94 ··· (5 ")

本発明によれば、高ズーム比、明るいF値、広い画角等の高い光学仕様性能を確保しながらも、奥行き方向が極めて薄いズームレンズとすることが可能となり、かつ、これを搭載した電子撮像装置の薄型化を図ることもできる。 According to the present invention, a high zoom ratio, a bright F value, while ensuring a high optical specification performances wide angle of view, depth direction becomes possible to extremely thin zoom lens, and was equipped with the electronic it is also possible to reduce the thickness of the imaging device.

以下、本発明の光路折り曲げ型ズームレンズの実施例1について説明する。 Hereinafter, a description will be given of an embodiment 1 of the optical path folding type zoom lens of the present invention. この実施例1の広角端(a)、中間状態(b)、望遠端(c)でのレンズ断面図を図1に示す。 The wide-angle end of this Example 1 (a), shows a lens sectional view of an intermediate state (b), the telephoto end (c) in FIG. なお、図1では、無限遠物点に合焦している。 In FIG. 1, it is focused on an infinite object point. 各図中、第1レンズ群(レンズ群G 1に対応)はG1、第2レンズ群(レンズ群V 1に対応)はG2、開口絞りはS、第3レンズ群(レンズ群V 2に対応)はG3、第4レンズ群はG4、第5レンズ群はG5で示している。 In the drawings, the first lens group (corresponding to the lens group G 1) is G1, the second lens group (corresponding to the lens unit V 1) is G2, the aperture stop S, the corresponding third lens group (lens group V 2 ) is denoted by G3, a fourth lens group G4, a fifth lens group is indicated by G5. また、電子撮像素子であるCCDのカバーガラスはCG、CCDの像面はIで示してある。 Further, CCD cover glass is an electronic imaging device CG, the image plane of the CCD is shown in I. なお、第1レンズ群G1中には、光路折り曲げプリズム(以下、単に「プリズム」とする。)が配置されている。 Note that in the first lens group G1, the optical path bending prism (hereinafter, simply referred to as "prism".) Is placed. このプリズムは、図1においては展開した形でPとして示してある。 The prism is shown as P in the form of expanded in FIG.

図2に、実施例1のズームレンズの折り曲げ時における光路図を示す。 Figure 2 shows an optical path diagram at the time of bending of the zoom lens of Example 1. 図2は、広角端において、無限遠物点に合焦している時の図である。 2, at the wide-angle end, a diagram of a state of focusing on the infinite object point. 第1レンズ群G1中のプリズムPは、光路を90°折り曲げる反射プリズムとして構成されている。 Prism P in the first lens group G1 is composed of light path as reflecting prism for bending 90 °. また、そのプリズムPの反射面をMで示している。 Also it shows the reflecting surface of the prism P in M.

また、図3に、プリズムPの最も物体側の面頂から反射面Mまでの光軸に沿った長さdと、プリズムP中の反射面Mから射出面までの光軸に沿った距離とを示す断面図を示す。 Further, in FIG. 3, the length d along the optical axis from the vertex of the object side of the prism P to the reflecting surface M, a distance along the optical axis from the reflecting surface M in the prism P to the exit surface the shows a cross-sectional view illustrating.

また、図4に、プリズムPの直後に配置される正レンズL P1について、反射面Mより物体側にある光軸と平行な方向の寸法aと、正レンズL P1の外形の円形部分の直径の寸法とを示す。 Further, in FIG. 4, the positive lens L P1 which is placed immediately after the prism P, a size of the direction parallel to the optical axis a in the object side of the reflecting surface M, the outer shape of the positive lens L P1 of the circular portion diameter showing the dimensions of the. ここで、図4(a)は正面図、図4(b)は断面図である。 Here, FIG. 4 (a) is a front view, FIG. 4 (b) is a cross-sectional view.

実施例1のズームレンズは、図1に示すように、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、開口絞りS、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5からなる。 The zoom lens of Example 1, as shown in FIG. 1, the first lens group G1, the second lens group G2, an aperture stop S, the third lens group G3, the fourth lens group G4, fifth lens group G5 . ここで、第1レンズ群G1は、プリズムPと両凸正レンズL P1とからなる。 The first lens group G1 is composed of a prism P and a double convex positive lens L P1 Prefecture. プリズムPは、展開すると、物体側に凹面を向けた凹平負レンズになる。 Prism P, when expanded, becomes a concave-plano negative lens having a concave surface on the object side. 第2レンズ群G2は、両凹負レンズと、両凸正レンズとからなる。 The second lens unit G2, a biconcave negative lens, and a biconvex positive lens. 第3レンズ群G3は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなる。 The third lens group G3 is composed of a biconvex positive lens, a cemented lens of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens. 第4レンズ群G4は、両凸正レンズ1枚からなる。 The fourth lens group G4 is composed of one double-convex positive lens. 第5レンズ群G5は、凸平正レンズ1枚からなる。 The fifth lens group G5 is composed of one plano-convex positive lens. この構成において、広角端から望遠端に変倍する際は、第1レンズ群G1は固定、開口絞りSは略固定で、第2レンズ群G2は像面側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動し、第4レンズ群G4は像面側に凸の軌跡を描いて微小に移動し、第5レンズ群G5は固定である。 In this arrangement, upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 is fixed, an aperture stop S is substantially fixed, the second lens group G2 moves to the image side, the third lens group G3 moves toward the object side, the fourth lens group G4 moves minutely with locus of a convex to the image side, the fifth lens group G5 is fixed. なお、第4レンズ群G4は、望遠端では広角端での位置より物体側に位置する。 The fourth lens group G4, at the telephoto end is located on the object side than at the wide-angle end.

非球面は、プリズムPの入射面の凹面と、第1レンズ群G1の両凸正レンズの入射側の面と、第2レンズ群G2の両凹負レンズの両面と、第3レンズ群G3の両凸正レンズの物体側の面と、第3レンズ群G3の接合レンズの最も物体側の面の6面に用いられている。 An aspheric surface is a concave entrance surface of the prism P, a surface of the incident side of the biconvex positive lens in the first lens group G1, both surfaces of the biconcave negative lens in the second lens group G2, the third lens group G3 the object side surface of the biconvex positive lens, are used to 6 surface nearest to the object side of the cemented lens in the third lens group G3.

第5レンズ群G5を構成する凸平正レンズの像側の平面には、ローパスフィルターや赤外シャープカットコート等の光学機能膜が施こされている。 The image side of the plane of the plano-convex positive lens constituting the fifth lens group G5, a low-pass filter and an optical functional film such as an infrared sharp cut coat has been strained facilities.

以下に、上記実施例の数値データを示すが、記号は上記の外、fは全系焦点距離、F NOはFナンバー、WEは広角端、STは中間状態、TEは望遠端、r 1 、r 2 …は各レンズ面の曲率半径、d 1 、d 2 …は各レンズ面間の間隔、n d1 、n d2 …は各レンズのd線の屈折率、ν d1 、ν d2 …は各レンズのアッベ数である。 Below, but the numerical data of the embodiments, from symbols of the, f is the focal length, F NO is the F-number, WE wide-angle end, ST intermediate state, TE is the telephoto end, r 1, r 2 ... curvature radius of each lens surface, d 1, d 2 ... the spacing between the lens surfaces, n d1, n d2 ... d-line refractive index of each lens, ν d1, ν d2 ... each lens which is the Abbe number. なお、非球面形状は、xを光の進行方向を正とした光軸とし、yを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。 The non-spherical shape, an optical axis provided that the direction of travel of light is positive and x, a direction orthogonal to the optical axis y, is expressed by the following equation.

x=(y 2 /r)/[1+{1−(K+1)(y/r) 21/2 x = (y 2 / r) / [1+ {1- (K + 1) (y / r) 2} 1/2]
+A 44 +A 66 +A 88 +A 1010 + A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10
ただし、rは近軸曲率半径、Kは円錐係数、A 4 、A 6 、A 8 、A 10はそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面係数である。 Where, r is the paraxial radius of curvature, K is a conical coefficient, A 4, A 6, A 8, A 10 are the fourth, sixth, eighth and tenth aspheric coefficients.

実施例1 Example 1
1 = -8.6616(非球面) d 1 = 8.3650 n d1 =1.84666 ν d1 =23.78 r 1 = -8.6616 (aspherical) d 1 = 8.3650 n d1 = 1.84666 ν d1 = 23.78
2 = ∞ d 2 = 0.1500 r 2 = ∞ d 2 = 0.1500
3 = 11.3272(非球面) d 3 = 2.5000 n d2 =1.83400 ν d2 =37.16 r 3 = 11.3272 (aspherical) d 3 = 2.5000 n d2 = 1.83400 ν d2 = 37.16
4 = -28.0035 d 4 = (可変) r 4 = -28.0035 d 4 = (variable)
5 = -6.9944(非球面) d 5 = 0.8000 n d3 =1.74320 ν d3 =49.34 r 5 = -6.9944 (aspheric surface) d 5 = 0.8000 n d3 = 1.74320 ν d3 = 49.34
6 = 10.3245(非球面) d 6 = 0.3000 r 6 = 10.3245 (non-spherical) d 6 = 0.3000
7 = 23.3243 d 7 = 1.4000 n d4 =1.84666 ν d4 =23.78 r 7 = 23.3243 d 7 = 1.4000 n d4 = 1.84666 ν d4 = 23.78
8 = -22.7503 d 8 = (可変) r 8 = -22.7503 d 8 = (variable)
9 = ∞(絞り) d 9 = (可変) r 9 = ∞ (aperture) d 9 = (variable)
10 = 10.6499(非球面) d 10 = 3.9944 n d5 =1.69350 ν d5 =53.21 r 10 = 10.6499 (aspherical) d 10 = 3.9944 n d5 = 1.69350 ν d5 = 53.21
11 = -8.5314 d 11 = 0.1500 r 11 = -8.5314 d 11 = 0.1500
12 = 10.1912(非球面) d 12 = 2.3583 n d6 =1.58913 ν d6 =61.14 r 12 = 10.1912 (aspherical) d 12 = 2.3583 n d6 = 1.58913 ν d6 = 61.14
13 = -65.3236 d 13 = 0.7000 n d7 =1.84666 ν d7 =23.78 r 13 = -65.3236 d 13 = 0.7000 n d7 = 1.84666 ν d7 = 23.78
14 = 4.5704 d 14 = (可変) r 14 = 4.5704 d 14 = (variable)
15 = 9.8095 d 15 = 2.0000 n d8 =1.48749 ν d8 =70.23 r 15 = 9.8095 d 15 = 2.0000 n d8 = 1.48749 ν d8 = 70.23
16 = -17.4974 d 16 = (可変) r 16 = -17.4974 d 16 = (variable)
17 = 61.3735 d 17 = 1.1000 n d9 =1.68893 ν d9 =31.07 r 17 = 61.3735 d 17 = 1.1000 n d9 = 1.68893 ν d9 = 31.07
18 = ∞ d 18 = 0.1000 n d10 =1.51633ν d10 =64.14 r 18 = ∞ d 18 = 0.1000 n d10 = 1.51633ν d10 = 64.14
19 = ∞ d 19 = 0.6000 r 19 = ∞ d 19 = 0.6000
20 = ∞ d 20 = 0.5000 n d11 =1.51633ν d11 =64.14 r 20 = ∞ d 20 = 0.5000 n d11 = 1.51633ν d11 = 64.14
21 = ∞ d 21 = 1.0300 r 21 = ∞ d 21 = 1.0300
22 = ∞(像面) r 22 = ∞ (image plane)
非球面係数 第1面 K = 0 Aspherical coefficients first surface K = 0
4 = 9.2025×10 -4 A 4 = 9.2025 × 10 -4
6 =-1.0055×10 -5 A 6 = -1.0055 × 10 -5
8 = 1.0318×10 -7 A 8 = 1.0318 × 10 -7
10 = 0.0000 A 10 = 0.0000
第3面 K = 0 The third surface K = 0
4 =-4.2567×10 -4 A 4 = -4.2567 × 10 -4
6 = 1.3244×10 -6 A 6 = 1.3244 × 10 -6
8 = 2.1981×10 -8 A 8 = 2.1981 × 10 -8
10 = 0.0000 A 10 = 0.0000
第5面 K = 0 The fifth surface K = 0
4 = 1.2947×10 -3 A 4 = 1.2947 × 10 -3
6 = 2.0949×10 -5 A 6 = 2.0949 × 10 -5
8 =-1.0244×10 -6 A 8 = -1.0244 × 10 -6
10 = 0.0000 A 10 = 0.0000
第6面 K = 0 Sixth surface K = 0
4 = 2.9049×10 -4 A 4 = 2.9049 × 10 -4
6 = 4.8291×10 -5 A 6 = 4.8291 × 10 -5
8 =-2.0307×10 -6 A 8 = -2.0307 × 10 -6
10 = 0.0000 A 10 = 0.0000
第10面 K = 0 Tenth surface K = 0
4 =-9.8018×10 -4 A 4 = -9.8018 × 10 -4
6 =-2.1688×10 -5 A 6 = -2.1688 × 10 -5
8 = 4.9020×10 -7 A 8 = 4.9020 × 10 -7
10 = 0.0000 A 10 = 0.0000
第12面 K = 0 Twelfth surface K = 0
4 = 3.0365×10 -4 A 4 = 3.0365 × 10 -4
6 = 2.8850×10 -5 A 6 = 2.8850 × 10 -5
8 = 7.8412×10 -7 A 8 = 7.8412 × 10 -7
10 = 0.0000 A 10 = 0.0000
ズームデータ(∞) Zoom data (∞)
WE ST TE WE ST TE
f (mm) 4.15403 6.66603 11.13572 f (mm) 4.15403 6.66603 11.13572
NO 2.8600 3.5064 4.3811 F NO 2.8600 3.5064 4.3811
4 0.93833 4.43272 6.44034 d 4 0.93833 4.43272 6.44034
8 7.00187 3.49024 1.54359 d 8 7.00187 3.49024 1.54359
9 7.27169 5.35290 1.58245 d 9 7.27169 5.35290 1.58245
14 2.40541 4.35549 7.96689 d 14 2.40541 4.35549 7.96689
16 1.93613 1.92168 2.02092 d 16 1.93613 1.92168 2.02092

歪曲収差込み対角画角(°)(像高=2.5mm ) Distortion included diagonal angle of view (°) (image height = 2.5 mm)
像高比 WE ST TE The image height ratio WE ST TE
×1.0 36.9 20.8 12.6 × 1.0 36.9 20.8 12.6
×0.9 32.5 18.9 11.4 × 0.9 32.5 18.9 11.4
×0.7 24.7 14.8 8.9 × 0.7 24.7 14.8 8.9
×0.6 21.1 12.8 7.7 × 0.6 21.1 12.8 7.7
×0.4 13.9 8.6 5.1 × 0.4 13.9 8.6 5.1

W = 4.15403 f W = 4.15403
d = 4.265 d = 4.265
a = 7.6 a = 7.6
d/f W = 1.02671 d / f W = 1.02671
a/f W = 1.82955 a / f W = 1.82955
β 1W =-0.61874 β 1W = -0.61874
β 2W =-0.63064 β 2W = -0.63064
10 = 2.5 y 10 = 2.5
07 = 1.75 y 07 = 1.75
tan ω 07W =0.46056 tan ω 07W = 0.46056
07 /(f W・ tanω 07W )= 0.91471 。 y 07 / (f W · tanω 07W) = 0.91471.

以上の実施例1における広角端、中間状態、望遠端での収差図をそれぞれ図5(a)、(b)、(c)に示す。 The wide-angle end in the first embodiment described above, Figure intermediate state, the aberration diagram in a telephoto end, respectively 5 (a), (b), shown in (c). なお、無限遠物点に合焦している時の収差図である。 Note that an aberration graphs when focusing on the infinite object point. 各収差図において、“SA”は球面収差、“AS”は非点収差、“DT”は歪曲収差、“CC”は倍率色収差を示す。 In these graphs, "SA" is spherical aberration, "AS" astigmatism, "DT" is distortion, "CC" indicates the magnification chromatic aberration. なお、図中、“FIY”は像高を示す。 In the figure, "FIY" denotes the image height.

ところで、以上のような本発明のズームレンズは、デジタルカメラ等の電子撮像装置に用いることができる。 Incidentally, the zoom lens of the present invention as described above can be used in the electronic imaging device such as a digital camera. このような装置では、画角を確保するために、ズームレンズにおいて、意図的に大きな樽型歪曲収差を発生させる場合がある。 In such a device, in order to ensure the angle of view, in the zoom lens, it may generate a large barrel distortion intentionally. このような場合、電子撮像素子のCCDで撮像して得られた画像には、歪曲収差による像の歪みが生じている。 In this case, the image obtained by imaging by the CCD electronic imaging device, image distortion occurs due to distortion. そこで、このような装置では、その歪曲収差を補償する画像処理機能を持たせておく必要がある。 Therefore, in such devices, it is necessary to to have an image processing function to compensate for the distortion. そして、この画像処理機能で歪曲収差を変化させる処理を行うことで歪曲収差を補正し、収差のない画像データとして出力するようにすることが望ましい。 Then, the distortion by performing a process of changing the distortion in the image processing function to correct, it is desirable to output as the aberration-free image data. そのための構成例を以下に説明する。 Describing a configuration example for the below.

電子撮像装置に本発明のズームレンズを用いると、上記のような歪曲収差があるため、電子撮像素子に結像される被写体の光学像には歪みが発生する。 With the zoom lens of the present invention to an electronic imaging device, because of the distortion as described above, distortion is generated in the optical image of a subject imaged on the electronic imaging device. よって、電子撮像素子を介して被写体画像情報を取り込むと、電子撮像素子から出力される映像信号も、その歪みの情報が含まれる。 Therefore, when capturing a subject image information via an electronic image pickup device, a video signal outputted from the electronic imaging device also includes information of the distortion. すなわち、歪みを持つ画像データが、電子撮像装置に取り込まれる。 That is, the image data having the distortion, are taken in the electronic imaging device. このような光学歪みは、図6に示すような樽型歪曲収差である。 Such optical distortion is barrel distortion as shown in FIG. この歪みは、本来、破線で示される位置にあるべき画面101の画像が、実線位置に結像した画面102の画像となるような歪みである。 This distortion is essentially an image of the screen 101 to the location indicated by the broken line, a distortion such that the screen image 102 imaged by the solid line position.

このような光学歪みを伴う映像信号において、その歪みを補正するには、まず、映像信号をデジタル信号に変換して画像メモリに書き込む。 In the video signal with such optical distortions, to correct the distortion, first, it is written in the image memory and converts the video signal into a digital signal. そして、歪み特性に応じて読み出すことにより、画像メモリ上で歪みを補正する。 Then, by reading in accordance with the distortion characteristics, to correct distortion in the image memory. 図6において、歪曲収差がない場合、格子状の画像は破線で示す画像101となる。 6, when there is no distortion, lattice-like image is an image 101 indicated by a broken line. 一方、歪曲収差がある場合、格子状の画像は破線で示す画像102となる。 On the other hand, if there is distortion, lattice-like image is an image 102 indicated by a broken line. 本発明のズームレンズのように、光学系で光学歪みが発生する状態では、破線で示す画像101が、上記の光学歪みにより、実線の画像102のように画像メモリに記憶される。 As the zoom lens of the present invention, in the state in which the optical distortion occurs in the optical system, an image 101 indicated by a broken line, the optical distortion mentioned above, is stored in the image memory as shown by the solid line in the image 102. そこで、この歪みの補正を行うには、この補正前画像データを画像メモリから読み出すとき、P A点を読み出すべきタイミングにP a点に記憶されている補正前画像データを、また、P B点を読み出すべきタイミングにP b点に記憶されている補正前画像データを、同様にP D点を読み出すぺきタイミングにP d点に記憶されている補正前画像データをそれぞれ読み出す。 Therefore, in order to perform the correction of this distortion, when reading the uncorrected image data from the image memory, the pre-correction image data stored in the P a point timing for reading the P A point also, P B point reading the uncorrected image data stored in P b point timing to read out, similarly to Bae-out timing of reading the P D point uncorrected image data stored in the P d points, respectively. このようにすると、補正前画像102は、破線で示す歪みのない元の格子状の画面101の画像として読み出されるので、光学歪みが補正された画像が表示される。 In this way, the pre-correction image 102, since the read out as an image of the original grid screen 101 without distortion indicated by a broken line, the image optical distortion has been corrected is displayed.

図7は、光学歪み補正を行う画像処理機能を備えた装置のブロック構成図である。 Figure 7 is a block diagram of an apparatus having an image processing function of performing optical distortion correction. この装置においては、まず、本発明のズームレンズ1を介して、被写体像がCCD(電子撮像素子)2の撮像面上に形成される。 In this apparatus, first, through the zoom lens 1 of the present invention, a subject image is formed on the CCD (electronic imaging device) 2 of the imaging plane. このCCD2の撮像面に形成されている被写体像は、上記のような光学歪みを含んでいる。 Object image formed on the imaging surface of the CCD2 includes an optical distortion as described above. この被写体像は、CCD2で電気信号に変換される。 The object image is converted into an electric signal by CCD 2. CCD2からの電気信号は、撮像プロセス回路3で所定の処理が施されて映像信号としてA/D変換回路4に供給される。 Electrical signals from the CCD2 a predetermined processing is performed in the imaging process circuit 3 is supplied to the A / D converter circuit 4 as a video signal. そのA/D変換回路4でデジタル信号に変換された映像信号は、画像メモリ5に記憶される。 The video signal converted into a digital signal by the A / D converter circuit 4 is stored in the image memory 5. 画像メモリ5への信号の書き込み及び読み出しは、ライトコントロール回路10とリードコントロール回路12Aによって制御される。 Write and read signals to the image memory 5 is controlled by the write control circuit 10 and the read control circuit 12A.

なお、SSG(同期信号発生)回路9は、基準タイミング信号を発生する。 Incidentally, SSG (synchronizing signal generating) circuit 9 generates a reference timing signal. そして、SSG(同期信号発生)回路9はこの基準タイミング信号を、後述するTG(タイミング発生)回路8、上記撮像プロセス回路3、および、ライトコントロール回路10、リードコントロール回路12Aに供給する。 Then, SSG (synchronizing signal generating) circuit 9 supplies the reference timing signal, described later TG (timing generator) circuit 8, the imaging process circuit 3, and the write control circuit 10, the read control circuit 12A. TG回路8は、SSG回路9からの水平(H)方向、垂直(V)方向の読み出しタイミング信号をCCD2に送出する。 TG circuit 8 sends the horizontal (H) direction from SSG circuit 9, a read timing signal in the vertical (V) direction CCD 2. また、補正量ROM13Aには、画面の各部について、予め定まる補正量データが格納されている。 Further, the correction amount ROM 13A, for each part of the screen, are stored in advance determined correction amount data. この予め定まる補正量として格納されるものは、例えば、図6に示すように、実線上の位置と破線上の位置との関係で定まる光学歪みを補正する補正量アドレス値である。 What it is stored as the pre-determined correction amount, for example, as shown in FIG. 6, a correction amount address value for correcting an optical distortion determined by the relationship between the position on the position and the dashed line on the solid line.

そして、上記リードコントロール回路12Aから出力されるリード信号により、画像メモリ5から信号(データ)が読み出される。 By the read signal output from the read control circuit 12A, the signal (data) is read from the image memory 5. この時、信号は、光学歪みを補正すべく画像メモリ5から読み出される。 At this time, signals are read from the image memory 5 so as to correct optical distortion. 読み出された信号は、補間処理回路6で補間処理された後、D/Aコンバータ7によりアナログ信号に変換され、出力される。 Read signal, after being interpolated by the interpolation circuit 6, the D / A converter 7 is converted into an analog signal, it is output.

なお、デジタルカメラ(電子カメラ)の場合、画像メモリ5に余裕がない場合もある。 In the case of a digital camera (electronic camera), it may not afford the image memory 5. そのような場合には、画像メモリ5に記憶する前、すなわちCCD2から映像信号を読み出すときに、光学歪みの補正量に相当する時間だけタイミングを変化させるようにしてもよい。 In such a case, before storing in the image memory 5, that is, when reading the image signal from the CCD 2, may be to vary the timing by a time corresponding to a correction amount of the optical distortion.

さて、以上のような本発明のズームレンズは、結像光学系で物体像を形成しその像をCCDや銀塩フィルムといった撮像素子に受光させて撮影を行う撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ、情報処理装置の例であるパソコン、電話、特に持ち運びに便利な携帯電話等に用いることができる。 Now, more zoom lens of the present invention, such as the imaging device, especially a digital camera and a video camera for shooting by receiving the image forming an object image by the imaging optical system to the imaging device such as CCD or a silver halide film , PC is an example of an information processing apparatus, the telephone can be used in particular, easy-to-carry cellular phones. 以下に、その実施形態を例示する。 Hereinafter, exemplary embodiments thereof. 図8〜図10は、本発明によるズームレンズを、デジタルカメラの撮影光学系41に組み込んだ構成の概念図を示す。 8 to 10, the zoom lens according to the present invention, shows a conceptual diagram incorporated into an imaging optical system 41 of the digital camera. 図8はデジタルカメラ40の外観を示す前方斜視図、図9は同後方斜視図、図10はデジタルカメラ40の構成を示す水平方向の断面図である。 Figure 8 is a front perspective view showing an appearance of a digital camera 40, FIG. 9 is a rear perspective view of the same, FIG. 10 is a cross-sectional view in a horizontal direction of the construction of the digital camera 40. デジタルカメラ40は、この例の場合、撮影用光路42を有する撮影光学系41、ファインダー用光路44を有するファインダー光学系43、シャッター45、フラッシュ46、液晶表示モニター47等を含む。 Digital camera 40, in this example, includes a photographing optical path 42 imaging optical system 41 having a finder optical system 43 having a finder optical path 44, a shutter 45, a flash 46, a liquid crystal display monitor 47 or the like. この場合、プリズムPによる光路折り曲げ方向は、デジタルカメラ40の短軸方向となっている。 In this case, the optical path bending direction by the prism P has a minor axis direction of the digital camera 40. すなわち、縦方向に曲げているので、カメラの薄型化に資している。 That is, since the bending in the longitudinal direction and contribute to the reduction of the camera thickness.

カメラ40の上部には、シャッター45が配置されている。 The top of the camera 40, the shutter 45 is disposed. このシャッター45を押圧すると、それに連動して撮影光学系41、例えば実施例1のズームレンズを通して撮影が行われる。 When pressing the shutter 45, imaging optical system 41, for example, shooting through the zoom lens of Embodiment 1 is performed. 撮影光学系41によって形成された物体像は、CCD49の撮像面上に形成される。 An object image formed by the imaging optical system 41 is formed on the imaging surface of the CCD 49. なお、第5レンズ群G5の凸平正レンズの像側の平面には、近赤外カットフィルターと光学的ローパスフィルターが設けられている。 Note that the image-side plane of the plano-convex positive lens in the fifth lens group G5, a is provided with a near-infrared cut filter and an optical low-pass filter. よって、ここで余計なフレアーやモアレの除去が行われるので、良好な像が形成される。 Therefore, since here the removal of extra flare or moire is performed, a good image is formed. このCCD49で受光された物体像は、処理手段51を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター47に表示される。 The object image received by the CCD49 is processed in a processor 51, displayed on the liquid crystal display monitor 47 provided on the back of the camera as an electronic image. また、この処理手段51には記録手段52が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。 This processing means 51 recording means 52 are connected, it is also possible to record the electronic image photographed. なお、この記録手段52は処理手段51と別体に設けてもよい。 The recording means 52 may be provided separately from the processing means 51. あるいは、、フロッピーディスクやメモリーカード、MO等により、電子的に記録書込を行うように構成してもよい。 Alternatively ,, floppy disk or memory card, the MO or the like, may be configured to electronically perform recording writing. また、CCD49に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。 May also be configured as a silver halide camera which a silver-halide film in place of CCD 49. なお、処理手段51には、前記した光学歪み補正を行う画像処理装置が設けられている。 Incidentally, the processing means 51, the image processing apparatus is provided for performing the above-mentioned optical distortion correction.

さらに、ファインダー用光路44上には、ファインダー用対物光学系53が配置してある。 Furthermore, on the finder optical path 44, a finder objective optical system 53 is located. このファインダー用対物光学系53によって形成された物体像は、像正立部材であるポロプリズム55の視野枠57上に形成される。 An object image formed by the finder objective optical system 53 is formed on a field frame 57 of a Porro prism 55 which is an image erecting member. このポロプリズム55の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Eに導く接眼光学系59が配置されている。 Behind the Porro prism 55, an eyepiece optical system 59 for guiding the eyeball E of an observer image that is erecting it is arranged. なお、撮影光学系41及びファインダー用対物光学系53の入射側、接眼光学系59の射出側にそれぞれカバー部材50が配置されている。 Incidentally, the entrance sides of the phototaking optical system 41 and finder objective optical system 53, respectively the cover member 50 on the exit side of the eyepiece optical system 59 is disposed.

このように構成されたデジタルカメラ40は、撮影光学系41が広画角で高変倍比であり、収差が良好(ただし、歪曲収差は除く)で、明るいズームレンズである。 Such digital camera 40 constructed as above, a high zoom ratio with the photographic optical system 41 is wide angle, aberration good (although distortion is excluded) in a bright zoom lens. よって、高性能・低コスト化が実現できる。 Thus, high performance and low cost can be realized. しかも、ズームレンズの光路折り曲げ方向を、デジタルカメラ40の短軸方向に選んでいるので、カメラの薄型化に効果がある。 Moreover, the optical path-bending direction of the zoom lens, since choosing the minor axis direction of the digital camera 40 is effective in reduction of the camera thickness. そして、このようにすると、フラッシュ46を撮影光学系41の入射面よりも上方に位置させることができる。 With such an arrangement, it can be positioned above the flash 46 entrance surface of the imaging optical system 41. そのため、人物のストロボ撮影の際に生じる影の影響を緩和できるレイアウトにし得る。 Therefore, it may in the layout that can mitigate the influence of a shadow generated when flash photography of a person.

なお、図10の例では、カバー部材50として平行平面板を配置しているが、パワーを持ったレンズを用いてもよい。 In the example of FIG. 10, but plane-parallel plates as the cover member 50, the lens may be used with a power. また、光路の折り曲げ方向は、カメラのレイアウトのしやすさに応じて、縦方向、横方向の何れでも構わないのはもちろんである。 Moreover, the bending direction of the optical path, depending on the ease of camera layout, do not mind the longitudinal direction, either in the transverse direction, of course.

次に、本発明のズームレンズが対物光学系として内蔵された情報処理装置を示す。 Next, the information processing apparatus in which the zoom lens of the present invention is built as an objective optical system. ここでは一例として、パソコンが図11〜図13に示されている。 Here, as an example, a personal computer is shown in FIGS. 11 to 13. 図11はパソコン300のカバーを開いた前方斜視図、図12はパソコン300の撮影光学系303の断面図、図13は図11の状態の側面図である。 Figure 11 is a front perspective view of an uncovered personal computer 300, FIG. 12 is a cross-sectional view of a photographic optical system 303 of the personal computer 300, FIG. 13 is a side view of the state of FIG. 11. 図11〜図13に示されるように、パソコン300は、外部から繰作者が情報を入力するためのキーボード301と、図示を省略した情報処理手段や記録手段と、情報を操作者に表示するモニター302と、撮影光学系303とを有している。 As shown in FIGS. 11 to 13, the personal computer 300, a monitor for displaying a keyboard 301 for authors operator to enter information therein from outside, information processing or recording means not shown, the information to the operator and 302, and a photographic optical system 303. 撮影光学系303は、操作者自身や周辺の像を撮影するためのものである。 Taking optical system 303 is for photographing the operator and surrounding images. ここで、モニター302は、図示しないバックライトにより背面から照明する透過型液晶表示素子や、前面からの光を反射して表示する反射型液晶表示素子や、CRTディスプレイ等であってよい。 Here, the monitor 302 may be a transmission type liquid crystal display device for illuminating from the back by a backlight (not shown), and a reflection type liquid crystal display device for displaying by reflecting light from the front may be a CRT display or the like. また、図中、撮影光学系303は、モニター302の右上に内蔵されているが、その場所に限らず、モニター302の周囲や、キーボード301の周囲のどこであってもよい。 While the phototaking optical system 303 is housed in the monitor 302 upper-right, not only in its place, and around the monitor 302, it may be anywhere around the keyboard 301.

この撮影光学系303は、撮影光路304上に、例えば実施例1のズームレンズからなる対物レンズ112と、像を受光する撮像素子チップ162とを有している。 The imaging optical system 303, on the photographing optical path 304, e.g., an objective lens 112 composed of a zoom lens of Embodiment 1, and an image pickup device chip 162 for receiving an image. これらはパソコン300に内蔵されている。 These are built into the personal computer 300. ここで、撮像素子チップ162上には光学的ローパスフィルターLFが付加的に貼り付けられて、撮像ユニット160として一体に形成されている。 Here, on the image sensor chip 162 attached to the optical low-pass filter LF is additionally are form an integral imaging unit 160. また、対物レンズ112の鏡枠113の後端にワンタッチで嵌め込まれて取り付け可能になっている。 Also, which is can be fitted with one touch to the rear end of the barrel 113 of the objective lens 112. そのため、対物レンズ112と撮像素子チップ162の中心合わせや、面間隔の調整が不要であり、組立が簡単となっている。 Therefore, centering and the objective lens 112 and the chip 162, it is unnecessary to adjust the surface interval, it has become easy assembly. また、鏡枠113の先端(図示略)には、対物レンズ112を保護するためのカバーガラス114が配置されている。 Further, the distal end of the lens frame 113 (not shown), a cover glass 114 for protecting the objective lens 112 is disposed. なお、鏡枠113中のズームレンズの駆動機構等は図示を省いてある。 Also, the driving mechanism of the zoom lens in the lens frame 113 is not shown.

撮像素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、パソコン300の処理手段に入力される。 An object image received by the image pickup device chip 162 is entered via a terminal 166, is input to the processing means of the personal computer 300. そして、、電子画像としてモニター302に表示される。 And displayed on the monitor 302 as ,, electronic image. 図11には、その一例として、操作者の撮影された画像305が示されている。 11 shows, as an example, an image 305 taken of the operator is shown. また、この画像305は、処理手段を介し、インターネットや電話を介して、遠隔地から通信相手のパソコンに表示されることも可能である。 The image 305 is processed in a processor, via the Internet or telephone, it is possible to be displayed on a personal computer on the other end.

次に、別の情報処理装置を示す。 Next, another information processing apparatus. この別の情報処理装置においても、本発明のズームレンズが撮影光学系として内蔵されている。 In this alternative of the information processing apparatus, a zoom lens of the present invention is incorporated as a photographic optical system. ここでは一例として、電話、特に持ち運びに便利な携帯電話が図14に示されている。 Here, as an example, telephone, especially useful mobile phone to carry is shown in FIG. 図14(a)は携帯電話400の正面図、図14(b)は側面図、図14(c)は撮影光学系405の断面図である。 FIG. 14 (a) side view of the portable phone 400, FIG. 14 (b) side view, FIG. 14 (c) is a sectional view of a photographic optical system 405. 図14(a)〜(c)に示されるように、携帯電話400は、操作者の声を情報として入力するマイク部401と、通話相手の声を出力するスピーカ部402と、操作者が情報を入力する入力ダイアル403と、モニター404と、撮影光学系405と、通信電波の送信と受信を行うアンテナ406とを有している。 As shown in FIG. 14 (a) ~ (c), the cellular phone 400 includes a microphone 401 for inputting an operator's voice as information, a speaker section 402 outputting the voice of the other party, the operator information an input dial 403 for inputting, and a monitor 404, a photographing optical system 405, and an antenna 406 for transmitting and receiving communication waves. モニター404は液晶表示素子で、操作者自身や通話相手等の撮影像と電話番号等の情報を表示する。 Monitor 404 is a liquid crystal display device, displays the information of the operator himself and the communication photographed image and phone number of the other party or the like. また、図示していないが、この他にも、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行う処理手段を備えている。 Although not shown, this addition to, a processing unit for performing image information, communication information, processing such as the input signal. また、図中、各構成の配置位置は、特にこれらに限られない。 In the figure, positions of each component is not particularly limited thereto.

この撮影光学系405は、例えば実施例1のズームレンズからなる対物レンズ112と、物体像を受光する撮像素子チップ162とを有している。 The photographing optical system 405 has an objective lens 112 composed of a zoom lens of Embodiment 1, and an image pickup device chip 162 for receiving an object image. これらは、撮影光路407上に配置されている。 These are arranged on the photographing optical path 407. また、これらは、携帯電話400に内蔵されている。 In addition, it is built into the portable telephone 400. ここで、撮像素子チップ162上には光学的ローパスフィルターLFが付加的に貼り付けられており、撮像ユニット160として一体に形成されている。 Here, on the image pickup device chip 162 is attached to the optical low-pass filter LF is additionally are form an integral imaging unit 160. そして、対物レンズ112の鏡枠113の後端にワンタッチで嵌め込まれて取り付け可能になっている。 Then, it has can be fitted with one touch to the rear end of the barrel 113 of the objective lens 112. そのため、対物レンズ112と撮像素子チップ162の中心合わせや、面間隔の調整が不要であり、組立が簡単となっている。 Therefore, centering and the objective lens 112 and the chip 162, it is unnecessary to adjust the surface interval, it has become easy assembly. また、鏡枠113の先端(図示略)には、対物レンズ112を保護するためのカバーガラス114が配置されている。 Further, the distal end of the lens frame 113 (not shown), a cover glass 114 for protecting the objective lens 112 is disposed. なお、鏡枠113中のズームレンズの駆動機構等は図示を省いてある。 Also, the driving mechanism of the zoom lens in the lens frame 113 is not shown.

撮影素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、図示していない処理手段に入力される。 Object image received at the image pickup device chip 162 is entered via a terminal 166, is input to the processing means, not shown. そして、電子画像としてモニター404に、又は、通信相手のモニターに、又は、両方に表示される。 Then, on the monitor 404 as an electronic image, or a monitor of the communication counterpart, or both on. また、通信相手に画像を送信する場合、撮像素子チップ162で受光された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する信号処理機能が処理手段には含まれている。 Furthermore, when transmitting an image to a communication partner, the information of the object image received by the image pickup device chip 162, the signal processing function of converting into a transmittable signal is included in the processing means.

以上の本発明のズームレンズ及びそれを用いた電子撮像装置は、例えば次のように構成することができる。 Or more electronic image pickup apparatus zoom lens and using the same of the present invention may be configured as follows, for example.

〔1〕 最も物体側のレンズ群に光路を折り曲げるための反射面を有し、そのレンズ群の最も物体側の面頂から前記反射面までの光軸に沿った長さdと、前記反射面から光路沿いを像側に向かって最初に位置する正レンズの外形形状(光軸に直角な断面形状)における光路折り曲げ位置より物体側の光軸と平行な方向の寸法aとが、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 [1] the most object has a reflecting surface for bending the optical path in the lens unit side, and the length d along the optical axis from the vertex closest to the object side of the lens group to the reflecting surface, the reflecting surface and dimensions of the direction parallel to the optical axis of the object side of the optical path bending position a in the outer shape of the positive lens positioned on the first (right-angled cross-sectional shape to the optical axis) toward the optical path along the image side from the, following conditions zoom lens satisfies the.

0.6f W <d<1.5f W・・・(1) 0.6f W <d <1.5f W ··· (1)
1.2f W <a<3.0f W・・・(2) 1.2f W <a <3.0f W ··· (2)
ただし、f Wはズームレンズ全系の広角端の焦点距離である。 However, f W is the focal length at the wide angle end of the zoom lens system.

〔2〕 最も物体側のレンズ群に光路を折り曲げるための反射面を有し、そのレンズ群の最も物体側の面頂から前記反射面までの光軸に沿った長さdが以下の条件を満足し、前記反射面から光路沿いを像側に向かって最初に位置する正レンズの外形形状(光軸に直角な断面形状)が、光路折り曲げ位置より物体側の光軸と平行な方向の寸法が最短となる円以外の形状であることを特徴とするズームレンズ。 [2] The most object-side lens unit has a reflecting surface for bending the optical path, the most object side from the vertex of the length d along the optical axis to the reflective surface is less conditions of the lens satisfied, the outer shape of the positive lens positioned initially toward the optical path along the image side from the reflecting surface (perpendicular cross section to the optical axis), parallel to the optical axis direction of the dimension of the object side of the optical path bending position There zoom lens which is a shape other than a circle having the shortest.

0.6f W <d<1.5f W・・・(1) 0.6f W <d <1.5f W ··· (1)
ただし、f Wはズームレンズ全系の広角端の焦点距離である。 However, f W is the focal length at the wide angle end of the zoom lens system.

〔3〕 前記最も物体側のレンズ群は、正の屈折力を有することを特徴とする上記1又は2記載のズームレンズ。 [3] The most lens group on the object side, the first or second aspect of the zoom lens and having a positive refractive power.

〔4〕 前記反射面から光路沿いを像側に向かって最初に位置する正レンズは非球面を有することを特徴とする上記1から3の何れか1項記載のズームレンズ。 [4] The positive lens positioned initially toward the optical path along the image side from the reflecting surface is any one claim of the zoom lens 3 to the 1, characterized in that it comprises an aspherical surface.

〔5〕 前記光路を折り曲げるための反射面はプリズムの一部の面であることを特徴とする上記1から4の何れか1項記載のズームレンズ。 [5] the any one claim of the zoom lens from the 1, wherein 4 the reflecting surface for bending the optical path is a part of the surface of the prism.

〔6〕 前記プリズムはズームレンズ系の最も物体側に位置することを特徴とする上記5記載のズームレンズ。 [6] The prism zoom lens of the 5, wherein the position closest to the object side of the zoom lens system.

〔7〕 前記プリズムの物体側の面は、物体側に向かって凹面でかつ非球面からなることを特徴とする上記6記載のズームレンズ。 [7] surface on the object side of the prism, the zoom lens of the 6 wherein the consisting of concave and non-spherical surface toward the object side.

〔8〕 前記光路を折り曲げるための反射面より像側に開口絞りを有し、前記反射面と前記開口絞りとの間のレンズ枚数は3枚以下であることを特徴とする上記1又は2記載のズームレンズ。 [8] has an aperture stop on the image side of the reflecting surface for bending the optical path, the 1 or 2, wherein the number of lenses in between the aperture stop and the reflective surface is less three of the zoom lens.

〔9〕 前記光路を折り曲げるための反射面より像側に開口絞りを有し、前記反射面と前記開口絞りとの間に非球面が3面以上あることを特徴とする上記1又は2記載のズームレンズ。 [9] has an aperture stop on the image side of the reflecting surface for bending the optical path, of the aspherical surface are three or more surfaces above 1 or 2, wherein between the aperture stop and the reflective surface zoom lens.

〔10〕 歪曲収差込み対角画角が65°以上であることを特徴とする上記1から9の何れか1項記載のズームレンズ。 [10] The zoom lens according to any one of the above 1 9, wherein the distortion included diagonal angle of view is 65 ° or more.

〔11〕 上記1から10の何れか1項記載のズームレンズの結像位置近傍に電子撮像素子を有し、前記電子撮像素子はその撮像面の短辺方向が光路折り曲げ位置より物体側の光軸と略平行な方向になるように配置されていることを特徴とする電子撮像装置。 [11] has an electronic image pickup device in the vicinity of the imaging position of any one of claims zoom lens of the above 1 to 10, the electronic imaging device light on the object side than the short side direction optical path bending position of the imaging surface electronic imaging apparatus characterized by being arranged such that the axial direction substantially parallel.

〔12〕 上記1から10の何れか1項記載のズームレンズの結像位置近傍に電子撮像素子を有し、前記ズームレンズで結像された像を前記電子撮像素子で撮像して得られた画像データに歪曲収差を補償する画像処理を施して歪曲収差を変化させた画像データとして出力可能に構成されていることを特徴とする電子撮像装置。 [12] has an electronic image pickup device in the vicinity of the imaging position of the zoom lens according to any one of the above 1 to 10, obtained by capturing the image by image by the zoom lens in the electronic imaging device electronic imaging apparatus characterized by being configured to output distortion by performing image processing to compensate for the distortion in the image data as a change is not image data.

本発明のズームレンズの実施例1の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間状態(b)、望遠端(c)でのレンズ断面図である。 Infinite object point angle end when focusing in Example 1 of the zoom lens of the present invention (a), an intermediate state (b), a lens sectional view at the telephoto end (c). 実施例1のズームレンズの広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における光路図である。 It is an optical path diagram at the time of folding upon focusing the wide-angle end infinite object point focusing of the zoom lens of Example 1. 実施例1の光路折り曲げプリズムの最も物体側の面頂から反射面までの光軸に沿った長さdと、プリズム中の反射面から射出面までの光軸に沿った距離とを示す断面図である。 Sectional view showing the length d along the optical axis between the most object side of the vertex of the optical path bending prism to the reflecting surface, and a distance along the optical axis from the reflecting surface in the prism to the exit surface of the Example 1 it is. 実施例1の第1レンズ群中で光路折り曲げプリズムの直後に配置される正レンズの反射面より物体側の光軸と平行な方向の寸法aと、正レンズの外形の円形部分の直径の寸法とを示す正面図(a)と断面図(b)である。 The dimensions of the diameter of the circular portion of the outer shape of the positive lens and the size of the direction parallel to the optical axis a of the object side of the reflecting surface of a positive lens arranged immediately after the optical path bending prism in the first lens group in Example 1 front view of the bets and (a) is a sectional view (b). 実施例1の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間状態(b)、望遠端(c)での収差図である。 Infinite object point angle end when focusing Example 1 (a), an intermediate state (b), is an aberration diagram at the telephoto end (c). 樽型歪曲収差と本来の画面の画像とを示す光学歪み図である。 An optical distortion diagram showing the image of barrel distortion aberration and the original screen. 光学歪み補正を行う画像処理装置の1例のブロック構成図である。 It is a block diagram of one example of an image processing apparatus for optical distortion correction. 本発明によるズームレンズを組み込んだデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。 The appearance of a digital camera incorporating the zoom lens according to the present invention is a front perspective view showing. 図8のデジタルカメラの後方斜視図である。 It is a rear perspective view of the digital camera of FIG. 図8のデジタルカメラの断面図である。 It is a cross-sectional view of the digital camera of FIG. 本発明によるズームレンズを対物光学系として組み込れたパソコンのカバーを開いた前方斜視図である。 The zoom lens according to the present invention is a front perspective view of open embedded a computer cover as the objective optical system. パソコンの撮影光学系の断面図である。 It is a cross-sectional view of a photographic optical system of the personal computer. 図11の状態の側面図である。 It is a side view of the state of FIG. 11. 本発明によるズームレンズを対物光学系として組み込れた携帯電話の正面図(a)、側面図(b)、その撮影光学系の断面図(c)である。 Front view of a mobile phone the zoom lens according to the present invention has been embedded as an objective optical system (a), a side view (b), the cross-sectional view of the imaging optical system (c).

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

G1…第1レンズ群G2…第2レンズ群G3…第3レンズ群G4…第4レンズ群G5…第4レンズ群CG…カバーガラスS…開口絞りI…像面P…光路折り曲げプリズムL P1 …正レンズM…反射面E…観察者眼球LF…光学的ローパスフィルター1…ズームレンズ2…CCD G1 ... prism L P1 folded first lens group G2 ... the second lens group G3 ... third lens group G4 ... fourth lens group G5 ... fourth lens group CG ... cover glass S ... aperture stop I ... image surface P ... optical path ... positive lens M ... reflecting surface E ... observer's eyeball LF ... optical low-pass filter 1 ... zoom lens 2 ... CCD
3…撮像プロセス回路4…A/D変換回路5…画像メモリ6…補間処理回路7…D/Aコンバータ8…TG(タイミング発生)回路9…SSG(同期信号発生)回路10…ライトコントロール回路12A…リードコントロール回路13A…補正量ROM 3 ... imaging process circuit 4 ... A / D converter circuit 5 ... image memory 6 ... interpolation circuit 7 ... D / A converter 8 ... TG (timing generator) circuit 9 ... SSG (synchronizing signal generating) circuit 10 ... write control circuit 12A ... read control circuit 13A ... correction amount ROM
40…デジタルカメラ41…撮影光学系42…撮影用光路43…ファインダー光学系44…ファインダー用光路45…シャッター46…フラッシュ47…液晶表示モニター49…CCD 40 ... digital camera 41 ... imaging optical system 42 ... photographing optical path 43 ... finder optical system 44 ... finder optical path 45 ... shutter 46 ... flash 47 ... liquid crystal display monitor 49 ... CCD
50…カバー部材51…処理手段52…記録手段53…ファインダー用対物光学系55…ポロプリズム57…視野枠59…接眼光学系101…歪みのない状態の画面102…光学歪みを持った画面112…対物レンズ113…鏡枠114…カバーガラス160…撮像ユニット162…撮像素子チップ166…端子300…パソコン301…キーボード302…モニター303…撮影光学系304…撮影光路305…画像400…携帯電話401…マイク部402…スピーカ部403…入力ダイアル404…モニター405…撮影光学系406…アンテナ407…撮影光路 50 ... cover member 51 ... processing means 52 ... recording means 53 ... screen 112 having screen 102 ... optical distortion of the absence objective optical system 55 ... Porro prism 57 ... field frame 59 ... eyepiece 101 ... distortion finder ... objective lens 113 ... barrel 114 ... cover glass 160 ... imaging unit 162 ... imaging element chip 166 ... terminal 300 ... PC 301 ... keyboard 302 ... monitor 303 ... imaging optical system 304 ... photographing optical path 305 ... image 400 ... mobile phone 401 ... microphone part 402 ... speaker 403 ... input dial 404 ... monitor 405 ... imaging optical system 406 ... antenna 407 ... imaging optical path

Claims (11)

  1. 物体側から順に、第1レンズ群、第2レンズ群、開口絞り、第3レンズ群、第4レンズ群、第5レンズ群からなり、 In order from the object side, a first lens group, the second lens group, an aperture stop, a third lens group, the fourth lens group, and a fifth lens group,
    広角端から望遠端に変倍する際に、前記第1レンズ群は固定、前記第2レンズ群は像面側へ移動し、前記開口絞りは略固定、前記第3レンズ群は物体側へ移動し、前記第4レンズ群は像面側に凸の軌跡を描いて微小に移動し、前記第5レンズ群は固定であり、 At the time of zooming from the wide-angle end to the telephoto end movement, wherein the first lens group fixed, the second lens group moves toward the image side, the aperture stop substantially fixed, the third lens group toward the object side and the fourth lens unit moves minutely with locus of a convex to the image side, the fifth lens group is fixed,
    前記第1レンズ群に光路を折り曲げるための反射面を有し、そのレンズ群の最も物体側の面頂から前記反射面までの光軸に沿った長さdと、前記反射面から光路沿いを像側に向かって最初に位置する正レンズの外形形状(光軸に直角な断面形状)における光路折り曲げ位置より物体側の光軸と平行な方向の寸法aとが、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 Having a reflecting surface for bending the optical path in the first lens group, and the length d along the optical axis from the vertex closest to the object side of the lens group to the reflecting surface, the optical path along from the reflective surface toward the image side and the first position and the optical axis of the object side of the optical path bending position in the outer shape of the positive lens (perpendicular cross section to the optical axis) parallel to the direction of the dimension a, which satisfies the following condition the zoom lens according to claim.
    0.6f W <d<1.5f W・・・(1) 0.6f W <d <1.5f W ··· (1)
    1.2f W <a<3.0f W・・・(2) 1.2f W <a <3.0f W ··· (2)
    ただし、f Wはズームレンズ全系の広角端の焦点距離である。 However, f W is the focal length at the wide angle end of the zoom lens system.
  2. 前記最も物体側のレンズ群は、正の屈折力を有することを特徴とする請求項記載のズームレンズ。 The most lens group on the object side, claim 1 zoom lens, wherein it has a positive refractive power.
  3. 前記反射面から光路沿いを像側に向かって最初に位置する正レンズは非球面を有することを特徴とする請求項1 又は2記載のズームレンズ。 Positive lens according to claim 1 or 2, wherein the zoom lens and having an aspherical surface which is located initially toward the optical path along the image side from the reflecting surface.
  4. 前記光路を折り曲げるための反射面はプリズムの一部の面であることを特徴とする請求項1からの何れか1項記載のズームレンズ。 Any one of claims zoom lens according to claim 1 to 3, wherein the reflecting surface for bending the optical path is a part of the surface of the prism.
  5. 前記プリズムはズームレンズ系の最も物体側に位置することを特徴とする請求項記載のズームレンズ。 The prism zoom lens according to claim 4, wherein the position closest to the object side of the zoom lens system.
  6. 前記プリズムの物体側の面は、物体側に向かって凹面でかつ非球面からなることを特徴とする請求項記載のズームレンズ。 Surface on the object side of the prism, the zoom lens according to claim 5, characterized in that it consists of concave and non-spherical surface toward the object side.
  7. 前記光路を折り曲げるための反射面より像側に開口絞りを有し、前記反射面と前記開口絞りとの間のレンズ枚数は3枚以下であることを特徴とする請求項記載のズームレンズ。 The has an aperture stop on the image side of the reflecting surface for bending the optical path, the zoom lens according to claim 1, wherein the number of lenses in between the aperture stop and the reflective surface is less than three.
  8. 前記光路を折り曲げるための反射面より像側に開口絞りを有し、前記反射面と前記開口絞りとの間に非球面が3面以上あることを特徴とする請求項記載のズームレンズ。 The has an aperture stop on the image side of the reflecting surface for bending the optical path, the zoom lens according to claim 1, wherein the aspheric surface is more than three sides between the aperture stop and the reflective surface.
  9. 歪曲収差込み対角画角が65°以上であることを特徴とする請求項1からの何れか1項記載のズームレンズ。 Any one claim of the zoom lens of claims 1 to 8, characterized in that distortion included diagonal angle of view is 65 ° or more.
  10. 請求項1からの何れか1項記載のズームレンズの結像位置近傍に電子撮像素子を有し、前記電子撮像素子はその撮像面の短辺方向が光路折り曲げ位置より物体側の光軸と略平行な方向になるように配置されていることを特徴とする電子撮像装置。 Has an electronic image pickup element at an imaging position near the claims 1 to 9 or one of claims zoom lens, the electronic imaging device and the optical axis of the object side than the short side direction optical path bending position of the imaging surface electronic imaging apparatus characterized by being arranged to be substantially in parallel.
  11. 請求項1からの何れか1項記載のズームレンズの結像位置近傍に電子撮像素子を有し、前記ズームレンズで結像された像を前記電子撮像素子で撮像して得られた画像データに歪曲収差を補償する画像処理を施して歪曲収差を変化させた画像データとして出力可能に構成されていることを特徴とする電子撮像装置。 It has an electronic image pickup device in the vicinity of the imaging position of any one of claims zoom lens of claims 1 9, image data obtained by imaging the imaging by image by the zoom lens in the electronic imaging device electronic image pickup apparatus, characterized in that it is configured to output distortion as image data obtained by changing the distortion by performing image processing to compensate the.
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